可以提供控制断路器信号的交直流控制回路的制作方法

本发明涉及继电保护控制技术领域，具体是一种可以提供控制断路器信号的交直流控制回路。

背景技术：

微机保护发展到至今，虽然已经集成了保护、测量、控制、通讯、监测、录波、事件记录、打印等多种功能，但其最主要也是最根本的任务就是对断路器的控制，控制断路器的分合。而对于断路器的分合，微机保护必须要知道当前断路器分合的原因，才可以正确做出判断发出分合命令。断路器的分合有多种情况：手动操作分合、重合闸自投合、故障跳闸。对于上述多种分合方式之间是存在联锁关系的，例如手动分闸后重合闸和自投合闸是不可以动作的；保护跳闸后重合闸是允许动作的；而永跳动作后是不允许重合闸的。这就要求断路器的控制回路必须能准确将上述信号提供给微机保护。

目前直流断路器控制回路已经有比较完善的方案来实现上述断路器控制信号的区分，但对于交直流通用的断路器控制回路，控制信号一直没有很好的区分开。

对于交直流断路器控制回路，当前采用的方式有两种：一种就是根本不提供上述信号，一种就是对于分闸回路采用一个单向相二极管与手合信号串联，再与保护跳闸信号并联的方式。第二种方式是和直流断路器控制系统的方案一样的，采用单向二极管的方法，但这种方式导致在交流操作回路中只有一半的能量传给断路器分合闸线圈，从而使需要大能量控制的断路器（vd4）分合闸不成功。这种方式已经失去了断路器控制回路的最基本的功能：控制断路器的分闸和合闸；同时也失去了交直流回路自适应的功能，对于使用vd4断路器的现场且控制电源是交流的情况，则必须要到现场将此单向二极管短接，增加了人力物力的成本，使用户的感受度降低。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种可以提供控制断路器信号的交直流控制回路，在断路器交直流控制回路中，向微机保护装置提供手动分闸信号、手动合闸信号、保护跳闸信号、保护合闸信号、永跳信号，便于微机保护装置更准确的控制断路器；同时减少控制回路硬件的更改，减少人力物力的成本，减少由于硬件现场更改带来的故障隐患。

本发明包括手分信号输入回路、手合信号输入回路、永跳输入回路、保护合闸输入回路、保护跳闸输入回路、防跳及其整流回路、合闸保持及其整流回路、分闸保持及其整流回路、分闸回路监视回路、合闸回路监视回路。

手分信号回路包含：一个输入端子x14、一个遥分信号输入、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d2。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d2并联。该回路的功能就是监测手分信号，并接通分闸电压。

手合信号回路包含：一个输入端子x13、一个遥合信号输入、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d1。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d1并联。该回路的功能就是监测手合信号，并接通合闸电压。

永跳输入回路包含：一个输入端子x10、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d3。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d3并联。该回路的功能就是监测永跳信号，并接通跳闸电压。

保护合闸输入回路包含：一个内部保护合闸信号输入和一个外部合闸信号输入。该回路的功能就是输入内部重合闸信号、内部自动合闸信号以及外部自投合闸、外部联锁合闸信号

保护跳闸输入回路包含：一个内部保护跳闸信号输入和一个外部跳闸信号输入。该回路的功能就是输入内部保护跳闸信号以及外部非电量跳闸信号、外部联锁跳闸信号

防跳及其整流回路包含：一个防跳继电器tbjv、一个启动继电器tbj和一个整流模块。该回路的功能就是保证在合闸回路一直接通且实际一次线路有故障的情况下，断路器跳闸后不会再次合于故障线路。

合闸保持及其整流回路包含：一个整流回路和一个保持继电器hbj。该回路的功能就是在外部回路断路器辅助接点未分开的情况下，保护合闸接点。

分闸保持及其整流回路包含：一个整流回路和一个保持继电器tbj。该回路的功能就是在外部回路断路器辅助接点未分开的情况下，保护分闸接点。

分闸回路监视回路包含：一个电阻和一个发光二极管。该回路的功能就是监视分闸是否断线，如果断线则不向微机保护发送信号。

合闸回路监视回路包含：一个电阻和一个发光二极管。该回路的功能就是监视合闸是否断线，如果断线则不向微机保护发送信号。

对于手分信号中两个大电流二极管和一个发光二接管并联的方案是不能仅采用一个二极管与一个发光二极管并联或者采用一个双向的发光二极管。前者是交流电源只能通过一半的能量，不能满足需要大能量分合闸的断路器使用；后者的发光二极管的通流能力比较弱，只是ma级，而实际的分合回路电流最大可以达到5a。

本发明有益效果在于：

1、向微机保护装置提供手动分闸信号、手动合闸信号、保护跳闸信号、保护合闸信号、永跳信号，便于微机保护装置更准确的控制断路器。

2、解决了交直流控制回路在控制vd4型号的断路器时，不能正常分合闸的问题。

3、减少微机保护控制回路板件的种类。

4、实现交直流回路真正意义上的自适应，使生产和用户订货变得简单方便。

附图说明

图1为本发明回路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明包括手分信号输入回路、手合信号输入回路、永跳输入回路、保护合闸输入回路、保护跳闸输入回路、防跳及其整流回路、合闸保持及其整流回路、分闸保持及其整流回路、分闸回路监视回路、合闸回路监视回路。各回路具体原理见图1。

手分信号回路包含：一个输入端子x14、一个遥分信号输入、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d2。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d2并联。该回路的功能就是监测手分信号，并接通分闸电压。

手合信号回路包含：一个输入端子x13、一个遥合信号输入、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d1。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d1并联。该回路的功能就是监测手合信号，并接通合闸电压。

永跳输入回路包含：一个输入端子x10、两个单向大电流二极管、一个发光二极管d3。两个单向大电流二极管首位连接后，再与发光二极管d3并联。该回路的功能就是监测永跳信号，并接通跳闸电压。

保护合闸输入回路包含：一个内部保护合闸信号输入和一个外部合闸信号输入。该回路的功能就是输入内部重合闸信号、内部自动合闸信号以及外部自投合闸、外部联锁合闸信号

保护跳闸输入回路包含：一个内部保护跳闸信号输入和一个外部跳闸信号输入。该回路的功能就是输入内部保护跳闸信号以及外部非电量跳闸信号、外部联锁跳闸信号

防跳及其整流回路包含：一个防跳继电器tbjv、一个启动继电器tbj和一个整流模块。该回路的功能就是保证在合闸回路一直接通且实际一次线路有故障的情况下，断路器跳闸后不会再次合于故障线路。

合闸保持及其整流回路包含：一个整流回路和一个保持继电器hbj。该回路的功能就是在外部回路断路器辅助接点未分开的情况下，保护合闸接点。

分闸保持及其整流回路包含：一个整流回路和一个保持继电器tbj。该回路的功能就是在外部回路断路器辅助接点未分开的情况下，保护分闸接点。

分闸回路监视回路包含：一个电阻和一个发光二极管。该回路的功能就是监视分闸是否断线，如果断线则不向微机保护发送信号。

合闸回路监视回路包含：一个电阻和一个发光二极管。该回路的功能就是监视合闸是否断线，如果断线则不向微机保护发送信号。

对于手分信号中两个大电流二极管和一个发光二接管并联的方案是不能仅采用一个二极管与一个发光二极管并联或者采用一个双向的发光二极管。前者是交流电源只能通过一半的能量，不能满足需要大能量分合闸的断路器使用；后者的发光二极管的通流能力比较弱，只是ma级，而实际的分合回路电流最大可以达到5a。

本发明的控制回路可以完美的实现断路器控制信号区分，具体原理如下：

当手分和遥分信号通过x14输入时，发光二极管d2发光，告知微机保护此时有手分信号；且由于有正反向两个二极管，可以保证交流电源正负半周都可以通过，从而达到有效控制断路器分闸的目的，尤其是当断路器需要分闸能量大时，例如vd4型号的断路器；同时由于x10端是悬空的，没有任何电源输入，则d3不会发光。当保护跳闸信号通过x9输入时由于x14、x10都是悬空，不能形成回路故d2、d3均不会发光。当永跳信号通过x10输入时，回路通过完整的交流波形，发光二极管d3发光，告知微机保护此时有永跳信号；此时由于x14还是悬空的，则d2还是不会发光。通过以上d2、d3的是否发光则微机保护就可以有效的判断出现在是手动分闸、保护跳闸还是永跳动作跳闸。

当手合和遥合信号通过x13输入时，发光二极管d1发光，告知微机保护此时有手合信号；且由于有正反向两个二极管，可以保证交流电源正负半周都可以通过，从而达到有效控制断路器合闸的目的，尤其是当断路器是需要合闸能量大时，例如vd4型号的断路器。而当保护合闸或者自投合闸时，由于x13悬空不能形成回路，故d1不会发光。微机保护通过d1是否发光就可以判断出当前断路器合闸是否是由于手合信号导致的。

从图1的控制原理图中可以看出，并不是所有的信号回路都增加了两个单向大电流的二极管和发光二极管，而仅仅在手合信号、手分信号、永跳信号输入回路增加。如果所有的回路均增加这三个器件则增加了成本，增加了故障点，且也没有必要。对于合闸回路，当微机保护手合信号，则就可以判断该断路器是手动合闸的，不是自动或者联锁合闸；如果断路器合闸后，没有手合信号，可以判断出肯定是自动或者联锁合闸，不是手动合闸。同样的道理，对于分闸回路只需要在两个信号回路中增加两个单向大电流的二极管和发光二极管，而不需要在所有的信号回路中都增加，因三个信号回路有两个信号可以直接判断出，当没有这个两个信号时，断路器分闸肯定是第三个信号导致的。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。